关键词：卷扬式启闭机

中图分类号:TV664+.3 文献标识码:A 文章编号:1001-0785(2018)10-0104-04

0 引言国内某水电站装有2 台单机40 MW 的立轴半伞式水轮发电机组，总装机容量80 MW。坝上装有4 扇潜孔定轮式事故快速闸门，每两扇事故快速闸门截断一台水轮发电机组水流。闸门底坎高程80.16 m，孔口尺寸为6.4 m×10.8 m（宽× 高），设计水头34.84 m（至底坎），在设计时为动闭静启，满足在事故情况下4 扇门同时动水关闭。每扇事故快速闸门升降门操作由一台QPK-2×630/2 × 500型固定卷扬式双吊点启闭机控制，此类设备是我国中小型水电站和水利工程中广泛应用的带离心飞摆调速器的卷扬式快速闸门启闭机，其结构形式见图1。

1. 开式齿轮 2. 减速器 3. 电动机 4. 制动器5. 离心飞摆调速器图1 结构形式

1 设备现况及问题1.1 设备基本参数闸门质量 50 t闸门行程 11 m流速 1.5 m/s驱动电机功率 2×26 kW减速器传动比 41.34开式齿轮传动比 4.5卷筒直径 603 mm钢丝绳倍率 4 倍/16 绳吊钩 2 组离心飞摆调速器 2 台鼓式制动器数量 2 台额定制动力矩 500 N·m制动轮直径 300 mm该水电站启闭机升降闸门的控制方式：1) 事故快速闸门的正常升降由启闭机的电动机带动。2) 事故状态下快速关闭快速闸门时，松开制动器后快速闸门以自由落体速度下降关门（驱动电机不工作），闸门下降的速度由传动轴上的离心飞摆调速器控制（靠飞摆离心力来减速刹车）。

1.2 存在的问题1）现有的制动器采用交流电磁鼓式制动器，在断电状态下无法保证制动器正常打开，一旦出现水轮发电机组事故导致电站失电状况，会导致快速降门功能失效，将引发不能预估的事故发生，存在着严重的安全隐患。2）快速降门速度靠离心飞摆调速器产生的摩擦阻尼力矩去平衡闸门自由落体时的地心引力，该平衡力会因调速器自身设计和速度原因产生变化，从而导致降门速度偏差较大和反复振荡。当降门速度较低时，会使得截流速度慢，水轮机组的紧急停车时间增长，可能造成机组损坏的飞逸事故；当降门速度过高时，启闭机超速运行，则容易砸坏闸门和底坎。3）离心飞摆调速器制动片的摩擦因数会随闸门下落急剧摩擦发热、温度升高而减小，导致摩擦阻尼力矩下降并引发平衡力矩下降，使得降门速度随闸门下降而急剧增大。4）离心飞摆调速器工作时的飞球质量和起动弹簧压力在实际工程运用中难以确定且调试麻烦。5）电控系统对事故状态下闸门快降全过程无任何监控，一旦闸门快降失速将导致闸门完全失控从而酿成重大事故。http://www.juanyangshiqibiji.com